權利要求
1.一種硅碳復合材料,其特征在于,包括:
內核,所述內核包括硅碳材料,所述硅碳材料包括多孔硅,所述多孔硅的至少部分填充有第一無定形碳;
包覆層,所述包覆層包括第二無定形碳和含鋰無機物,所述第二無定形碳和所述含鋰無機物復合后包覆在所述內核表面的至少部分。
2.根據權利要求1所述的一種硅碳復合材料,其特征在于,所述內核還包括空心碳球,所述空心碳球和所述硅碳材料通過偶聯劑連接。
3.根據權利要求1所述的一種硅碳復合材料,其特征在于,所述硅碳復合材料的振實密度為0.9~1.0g/cm3;和/或,
所述硅碳復合材料的比表面積為1.5~3.5m2/g;和/或,
所述硅碳復合材料的孔隙率為20%~50%;和/或,
所述硅碳復合材料的硅晶粒尺寸為1~2.0nm;和/或,
所述內核與包覆層的質量比為95~98:2~5。
4.根據權利要求2所述的一種硅碳復合材料,其特征在于,所述偶聯劑包括N,N-二乙基氨丙基三甲氧基硅烷和N,N-二乙基氨丙基三氯硅烷中的至少一種;和/或,
所述含鋰無機物包括碳酸鋰、鈮酸鋰、氫氧化鋰中的至少一種。
5.一種如權利要求1~4中任意一項所述的硅碳復合材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
提供硅合金,對所述硅合金進行刻蝕,得到多孔硅;
向所述多孔硅通入碳源氣體,進行第一次熱處理,使所述碳源氣體形成第一無定形碳沉積在所述多孔硅的微孔中,得到硅碳前驅體;
將所述硅碳前驅體與空心碳球、偶聯劑、有機酸混合均勻,與含鋰無機物混合,進行第二次熱處理,得到所述硅碳復合材料。
6.根據權利要求5所述的一種硅碳復合材料的制備方法,其特征在于,對所述硅合金進行刻蝕的步驟前,還包括:
通入氧氣與氮氣的混合氣體對所述硅合金的表面進行氧化,得到二氧化硅包覆的硅合金,滿足如下條件中的至少一者:
a)所述硅合金與所述氧氣的質量比為100:100~500;
b)所述氧氣與所述氮氣的體積比為1~5:10;
c)所述氧化的溫度為50~200℃,時間為1~3h;
d)所述混合氣體的流量為10
聲明:
“硅碳復合材料及制備方法、電池” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)